矿厂楼房拆除工程定向倾倒爆破技术

【摘 要】采用定向爆破技术，能有效地减小拆除爆破时的最大单响药量，实现结构逐步塌落，从而减小塌落振动。 笔者针对郁南县原华新选矿厂楼房拆除爆破工程，对定向倾倒爆破技术进行分析，其爆破效果与设计方案吻合，达到预期爆破效果。

【关键词】楼房拆除工程；定向倾倒；爆破技术

1 工程概况

郁南县原华新选矿厂楼房拆除爆破工程位于广东省郁南县广梧高速郁南收费站北侧。该楼房共计四层，占地面积为343m2，总建筑面积约1314m2。总高度为17.5m。待爆破建（构）筑物四周环境：东面最近距离约1.5m为二层的框架结构楼房（机械法拆除，待拆）；东北角距离10m有一水池、距离50m为一待拆水塔。西侧最近距离10.3m为为高速公路管理站办公宿舍区围墙，距离19.5m为办公宿舍区；南面毗邻公路。最近距离公路7m；北侧较为空旷，距离30m为一小卖部。四周环境详见附图1所示。

图1 四周环境示意图

2 拆除爆破方案

根据拟拆除建筑物和现场的实际情况，待拆楼房北侧较为空旷，故采用定向倾倒爆破方案。对倾倒方向的控制主要通过爆破网路和爆高控制。

2.1 爆破总体方案

为实施“楼房向北侧定向倾倒”的技术方案，拟采取如下的总体方案：

（1）通过爆破网路及爆高控制，使楼房向北侧倾倒。爆破后，应达到的效果为：建筑物解体充分，楼板贴楼板，爆堆较低。

（2）对立柱四周钢筋，拟采取先预拆除方法剥离。

（3）对楼房墙体，采取人工预拆除方式先行部分拆除，只留下足够的承重墙。

2.2 拆除爆破前的准备工作

（1）检查施工现场，察看影响拆除工程安全施工的各种管线（包括避雷针）的切断、迁移工作是否已全面完成。如果没有完成，主动配合业主做好该项工作；

（2）当被拆除的建筑物外侧有架空线路或电缆线路时，应与建设单位或有关部门取得联系，采取措施，确认安全后方可施工；

（3）当拆除工程对周围相邻建筑安全可能产生危险时，必须采取相应保护措施，对建筑内的人员进行撤离安置；

（4）拆除作业前，全面检查建筑内各类管线情况，确认全部切断后才进行施工；

（5）在拆除工程作业中，发现不明物体，应停止施工，采取相应的应急措施，保护现场，及时向有关部门报告。

3 爆破参数选择与装药量计算

3.1 大楼现状

待爆的楼房为4层框架梁结构，三排立柱。楼房总高H=17.5m。建筑立柱位置如图2所示。

3.2 爆破参数选择

（1）因为确定的爆破方案为“向北定向倾倒”，须对立柱及剪力墙实施爆破。

图2 建筑立柱位置示意图

（2）为了确保爆破效果，以及控制爆破飞散物的飞溅范围，拟对立柱四周的钢筋采取机械方法剥离之后再实施爆破。爆破参数如表1所示：

表1 爆破参数表

炮眼选取的爆破参数如下：

（1）炮眼直径φ

本工程选用的钻眼设备为YO-18型风动凿岩机。根据所采用的施工设备，炮眼直径为φ=40mm。

（2）炮眼深度L

按下式计算：

L=h-w

式中L―布眼深度；

h―立柱长边长度；

w―最小抵抗线长度。

（3）炮眼间距a

按下式计算：

a=（1.2～2.5）W

立柱断面大时取小值。

式中W―最小抵抗线。

3.3 装药量计算

本工程爆破部位为钢筋混凝土立柱。单孔装药量Q按下式计算：

Q=qV=qaWb1

式中：q―爆破炸药单耗，它主要与爆破部位炮眼的最小抵抗线W、爆破部位材质、混凝土强度和布筋密集程度以及要求的爆破效果有关，必须通过现场试验确定，在试验前不得正式装药。暂取钢筋混凝土立柱爆破时q=1.5～1.8kg/m3，最终装药通过爆破试验确定。

a―炮眼间距，m；

W―炮眼最小抵抗线，m；

b1―爆破部位与炮眼平行方向的立柱或剪力墙宽度，m；

v―单个炮眼爆破体积。

3.4 装药结构及炮孔填塞

（1）装药结构

为了称量准确和装药方便，采用乳化炸药。装药采取孔底连续装药结构，中间不留空隙。

（2）起爆方式与炮孔填塞

炮孔堵塞采用具有一定粘度的粘土，由药包至炮孔口堵塞严密，不得采用石块作为填塞材料。严禁不堵塞而进行爆破。

（3）炮眼总数及药量总数：

炮眼总数：28*9+15*9+2*8=403个；

总药量：0.09*252+0.081*135+0.063*16= 34.62kg。

3.5 爆破试验

在正式装药爆破前，在不影响结构稳定的适当部位选取一段或多段立柱，按设计药量装药，并加强防护和做好爆破警戒工作后试爆。爆破后，现场查看爆破效果，根据爆破的效果确定合适的炸药单耗及爆破参数，同时确定合适的防护。

4 网路敷设

（1）孔内雷管：孔内雷管采取每个炮孔内装1发毫秒延时（MS）或半秒延时（HS）非电导爆管雷管，管长5m。为了防止先响炮眼产生的飞散物破坏后响炮眼的爆破网路，全部采取孔内延时。炮孔示意图详见图3。

图3 炮孔示意图

（2）引爆雷管：孔内雷管装好后，采取“大把抓”方式联接，每把为40～60发。引爆雷管采用毫秒延时第1段（MS-1）电雷管，每束用2发。网路联接采取大串联联接。

（3）引爆站采用HF-500型高能起爆器。

5 安全防护与及施工安全控制

5.1 安全防护

（1）大厦周围脚手架排栅防护：其作用主要有三：首先是对施工人员全面的安全防护；其次是上面搭设防护物，可阻挡爆破飞散物；第3个主要作用是在爆破时和清理碎碴时，可防止碎碴外弹损坏周围建筑物。实施本工程，施工人员在上面高空进行钻炮眼、装药、防护、破碎清除碴土等，为了确保施工人员在上面高空操作的安全，在适当位置搭设作业平台。脚手架上每隔一定高度设一个平台，搭设钢管楼梯，方便施工人员上落。脚手架搭设执行相关规定。为防止爆破后或清理碴土过程中碴土飞散出去对周围建筑物造成破坏，在四周围上一层安全防护网。

（2）爆破部位的近体防护：在爆破部位，沿立柱周围围上一层内装稻草的编织袋，再在外层包上二层竹芭，用12#铁线绑扎。防护体边缘须大于或高于爆破部位边缘60cm以上。铁线绑扎注意不要太紧。

（3）地面减震防护措施：在大厦的首层及预期楼房倾倒范围内或碎碴下落范围地面铺上一层厚0.5～0.8m的松软泥土或预拆除下来的碎碴，以使大厦碎块塌落地面后得到很好的缓冲减震。

（4）重点设备的防护：周围如有重点设施或设备，采取个别重点防护。防护措施主要有采取钢板或木板隔离防护等。具体要根据设施或设备的特点分别制定可靠防护方案。

5.2 施工安全控制

5.2.1 人工预拆除及清理碎碴安全控制

在进行人工预拆除及清理碎碴作业时，执行下列的规定：

（1）进行人工拆除作业时，楼板上严禁人员聚集或堆放材料，作业人员应站在稳定的结构或脚手架上操作，被拆除的构件应有合适的放置场所；

（2）人工拆除施工应从上至下，逐层拆除分段进行，不得垂直交叉作业。作业面的孔洞应封闭；

（3）人工拆除建筑墙体时，严禁采用掏掘或推倒的方法；

（4）拆除建筑物的栏杆、楼梯、楼板等构件，应与建筑结构整体拆除进度相配合，不得先行拆除。建筑的承重梁、柱，应在其所承载的全部构件拆除后，再进行拆除；

（5）拆除梁或悬挑构件时，应采取有效的下落控制措施，方可切断两端的支撑；

（6）拆除柱子时，应沿柱子底部剔出钢筋，使用手动倒链定向牵引，再采用气焊切割柱子的三面钢筋，保留牵引方向正面的钢筋；

（7）拆除管道及容器时，必须在查清残留物的性质，并采取相应措施确保安全后，方可进行拆除施工。

5.2.2 机械预拆除施工安全控制

（1）当采取机械拆除建筑时，应从上至下、逐层分段进行；应先拆除非承重结构，再拆除承重结构。对只进行部分拆除的建筑，必须先将保留部分加固，再进行分离拆除；

（2）施工中必须由专人负责监测被拆除建筑的结构状态，做好记录。当发现有不稳定状态的趋势时，必须停止作业，采取有效措施，消除隐患；

（3）拆除施工时，应按照施工组织设计选定的机械设备及吊装方案进行施工，严禁超载作业或任意扩大使用范围。供机械设备使用的场地必须保证有足够的承载力。作业中机械不得同时回转、行走；

（4）进行高处作业时，对较大尺寸的构件或沉重的材料，必须采用起重机及时吊下。拆卸下来的各种材料应及时清理，分类堆放在指定场所，严禁向下抛掷；

（5）采用双机抬吊作业时，每台起重机载荷不得超过允许载荷的80%，且应对第一吊进行试吊作业，施工中必须保持两台起重机同步作业；

（6）拆除吊装作业的起重机司机，必须严格执照现行国家标准《起重吊运指挥信号》GB 5082的规定作业。

6 结束语

综上所述，科学的施工管理、严格的过程监控对楼房拆除爆破的施工安全有着极其重要的意义，甚至决定了爆破工程的成败。在施工中根据矿厂楼房的特点科学组织施工，提高人员技术水平，及时发现施工过程中的安全隐患，科学处理技术难点，才能保证安全顺利施工，最终达到良好的爆破效果，实现爆破目标。本次爆破对起爆顺序、单响药量以及倾倒时间的合理控制，较好地避免了楼房倾倒触地引起的振动叠加效应。

【参考文献】

[1]周俊珍，郑卓渊，徐仲坤.复杂环境下建筑群控制爆破拆除[J].采矿技术，2009（05）.

[2]谢先启，王洪刚，刘昌邦，贾永胜，严涛.2栋混合结构楼房纵向延时定向倾倒爆破拆除[J].爆破，2011（02）.